HomeРазноеФайловые системы флешек: Как выбрать флешку для файловой системы: разбираем все виды

Файловые системы флешек: Как выбрать флешку для файловой системы: разбираем все виды

Содержание

Файловая система для флешки

Файловая система для флешки (фс) играет огромную роль. Благодаря фс происходит организация, хранение и упорядочивание информации на носителе. Это нужно для того чтобы вашей операционной системе было проще с ними работать. Драйвера фс передают операционной системе информацию о: размере файлов, их имени, атрибутах и месте хранения…

Файловая система задает максимальный размер файла, длину его имени и другие атрибуты.

На сегодняшний день для флешек  существует около десятка файловых систем, я предлагаю остановиться на трех самых популярных из них:

Рассмотрим каждую из них в отдельности и выявим: преимущества, недостатки и особенности использования каждой файловой системы на различных флешках.

Файловая система для флешки и ее разновидности

FAT32

Данная фс создана корпорацией Microsoft для замены морально устаревшей FAT16. На сегодня эта фс является самой распространенной. Практически все карты памяти и usb флешки продаются в FAT32. Бытовые устройства, например видеокамера, поддерживают только FAT32. В такой совместимости и заключается главный плюс данной файловой системы. Используя такое flash устройство в DVD – плеере, музыкальном центре, телевизоре – вы будете уверены что такое устройство точно будет читаться. На этом все «плюсы» этой фс заканчиваются.

Самый главный недостаток этой системы является ограничение на максимальный размер копируемого файла в 4 Гб. Поэтому скопировать файл  большого размера (например, фильм в BDRip качестве или iso – образ большой игры) не получится.

Впрочем, если у вас флешка размером 4 Гб или меньше или нет необходимости копировать файлы больших размеров, можете без сомнения форматировать ваш накопитель  в FAT32.

exFAT

Данная файловая система для флешки разработана все той же Microsoft. Она предназначена в первую очередь для flash-устройств. По сути данная фс является той же FAT32, но со снятыми ограничениями на: размер файлов, размер разделов и количество файлов находящихся в папке. По моему данная файловая система как никак лучше подходит для накопителей и карт памяти. Но данная система так же имеет свой недостаток. Она не поддерживается многими бытовыми устройства, а так же старыми версиями Windows XP.  Но  корпорация Microsoft анонсировала патч KB955704, для совместимости exFAT и Windows XP.   Новые же операционные системы без проблем поддерживают эту систему.

Если вы постоянно пользуетесь флешкой на большом количестве компьютеров, среди которых имеются ПК на Windows XP старой версии (service pack 1), то прийдется носить с собой еще одну флешку с патчем, а это, согласитесь, неудобно.

Но если вы пользуетесь флешкой в нескольких местах на компьютерах с новой операционной системой, тогда exFAT для вас – лучший вариант.

NTFS

NTFS — надежная файловая система для флешки, берущая свое начало с Windows семейства NT.
В стационарных компьютерах (ПК)  и ноутбуках она заменила FAT32.

Однако на flash — устройствах и съемных винчестерах NTFS работает мягко говоря «своеобразно». При записи информации на такой носитель Windows включает инструмент кэширования (сначала файлы копируются в специально отведенную память (кэш), а далее на конечный носитель). В жестких дисках компьютера или ноутбука это позволяет повысить скорости копирования и сгладить кривую задержек. В портативных устройствах (карты памяти, флешки съемные диски) это будет выглядеть так: сначала скорость записи будет высокой и может доходить до 100 Мб/с (как при копировании с  одного жесткого диска компьютера на другой),  потом, когда кэш будет заполнен — скорость резко снизится.

К тому же, перед копированием нового файла, система должна дописать текущий файл из кэша. Поэтому кажется что копирование зависло на 99%, но индикатор жесткого диска будет показывать активность. Из за этого будет выводится неверная информация о скорости копирования (1):

Такую скорость выдает флешка на 2 Гб, реальная скорость записи которой составляет 5 МБт.

При сравнении скорости копирования с кэшем и без него, будет видно, что она практически одинаковая. То есть выходит, что при использовании NTFS мы не получаем значительных преимуществ.

Если посмотреть с другой стороны – NTFS — это надежная фс, способная выдержать несколько внезапных сбросов. Эту надежность обеспечивает протокол журналирования. Это приводит к частому обращению системы к определенным областям flash-устройства. Для usb-флешек и карт памяти этот подход критичен, так как происходит более быстрый износ данных устройств.

Из этого видно, что данная файловая система для флешки не очень подходит.

Сравнения производительности файловых систем:

Ниже хочу наглядно показать характеристики флешки A-Data на 8 Гб отформатированную в разных файловых системах.

1. Максимальный объем флешки, доступный после форматирования:
     2. Средняя скорость записи/чтения:

Как видно exFAT опережает своих конкурентов.

Изменяется файловая система для флешки через форматирование. Если вы не знаете как это делается — переходите по ссылке ниже:

Советы:

В окончании хотелось – бы привести несколько полезных рекомендаций владельцам накопительных устройств. У вас флешка небольшого объема (до 4 Гб)? Смело форматируйте ее в FAT32. Если flash-устройство большого объема (от 4 Гб) — используйте exFAT. А NTFS оставьте для стационарных и портативных жестких дисков.

Надеюсь из данной статьи вы поняли какая файловая система для флешки вам подойдет.

Современные файловые системы:что выбрать для внешнего накопителя и почему

Было время, когда вопрос, вынесенный в заголовок статьи, просто не стоял перед пользователями. Несмотря на то что файловых систем было более одной еще до момента появления первых персоналок, выбора обычно не существовало. Просто потому, что разных несовместимых (или лишь частично совместимых) архитектур компьютеров было много, за каждой стояла конкретная фирма, использующая свою собственную операционную систему и имеющая собственные представления о том, «что такое хорошо и что такое плохо». Причем еще и носители данных применялись разные и друг с другом несовместимые. А если и совместимые аппаратно (например, НГМД использовались очень многими вычислительными системами, причем основные типоразмеры дисководов на аппаратном уровне были худо-бедно стандартизованы), то данные все организовывали по-своему. Более-менее совместимыми оказались ленточные накопители, поскольку так уж сложилось исторически, что еще со времен «больших» компьютеров именно они чаще всего применялись для обмена данными между системами различной архитектуры. Но единственными массовыми магнитофонами, которые использовались совместно с персоналками, оказались бытовые, а примитивность типичных компакт-кассет приводила к тому, что все производители, если уж их и использовали, пытались «выжать» из носителя максимум, причем все делали это разными способами.

Ситуация улучшилась лишь тогда, когда стало ясно, что линейка IBM PC (прародительница практически всех выживших на сегодняшний день архитектур ПЭВМ) постепенно становится стандартом де-факто в отрасли (и не только). Ну а когда на рынке появляется доминирующая архитектура, все остальные вынуждены это учитывать — из соображений выживания. Основным сменным носителем данных тогда являлись гибкие диски, так что достаточно быстро средством обеспечения совместимости оказались те их форматы, которые использовала компания IBM. Далеко не лучшие, надо заметить. Причем не только по аппаратуре, хотя и это тоже — несмотря на то что первые дисководы на 3,5″ появились в том же году, что и первые РС, и многие производители начали их использовать еще в первой половине 80-х годов, сама IBM перешла на этот конструктив лишь в 1987 году, а до того момента цеплялась за пятидюймовые дисководы, представленные на рынке еще в 1976 году. Однако и с точки зрения форматирования «оригинальные» разработки IBM уступали даже многим клонам ее компьютеров — в частности, компания на двухсторонних дискетах двойной плотности хранила лишь 360 Кбайт информации, в то время как конкуренты из них же без особых ухищрений выжимали и 600—720 Кбайт. Ну а уж о примитивности файловой системы FAT не рассуждал только ленивый. Хотя, вполне возможно, именно примитивность и стала второй причиной превращения «писюковых дискет» в стандарт — его было очень уж легко поддерживать. Пусть хотя бы только для чтения и в дополнение к собственному «продвинутому» варианту.

Впрочем, с точки зрения сегодняшнего дня все это имеет лишь историческую ценность. Дискеты давно уже перестали использоваться в качестве основного средства переноса информации, да и альтернативных линейке «х86-based» компьютеров на большинстве сегментов рынка не осталось. Однако нельзя сказать, что это полностью решило все проблемы. Дело в том, что на этой са́мой единственной стандартной платформе работает чуть ли не больше операционных систем, чем их было во времена, когда «расцветали все цветы». Даже если взять самое распространенное на рынке семейство, а именно Windows, то оно, строго говоря, неоднородно. Бо́льшая часть инсталляций приходится до сих пор на Windows XP — родом из начала века, но занимающую чуть ли не 2/3 рынка. Где-то четверть последнего приходится на современные версии Windows, а все оставшееся — на сборную солянку из сохранившихся компьютеров с системами, появившимися до Windows XP (их сейчас осталось мало, но все еще встречаются), различные версии MacOS и цельный букет UNIX-систем. Но даже если вам повезло никогда не сталкиваться в практической жизни ни с чем, кроме Windows XP, полностью это проблему не решает — некогда «компьютерные» технологии давно уже вышли за пределы этого рынка, активно вторгаясь в сферу бытовой электроники. Например, большинство сегодняшних видеоплееров умеет работать с USB-накопителями, а в фотоаппаратах или мобильных телефонах повсеместно применяются разнообразные карты памяти. И тут все оказывается просто только в том случае, если, например, карта используется исключительно в «своем» фотоаппарате — форматируем ее средствами камеры и навсегда забываем об этом вопросе 🙂 Однако если нам надо хотя бы обмениваться данными с компьютером, тут уже все не так очевидно…

Причина возникновения проблемы в том, что практически все современные операционные системы за редким исключением поддерживают не одну файловую систему (как это было 20-30 лет назад), а несколько. Причем степень их поддержки может быть совершенно разной. И иногда изменяемой при помощи дополнительных программ. Вариантов масса, поэтому мы не будем пытаться охватить их все в одной небольшой статье. Но достаточное количество базовой информации, дабы можно было понять «куда копать», все же попробуем дать. А для этого достаточно познакомиться с основными доступными файловыми системами, а также их достоинствами и недостатками.

FAT — старая, ограниченная, но вездесущая

Начнем мы со старейшей файловой системы, появившейся еще во времена MS DOS, но, тем не менее, до сих пор иногда встречающейся. К положительным особенностям системы относятся простота, компактность служебных областей и большой срок присутствия на рынке. В общем-то, первые два достоинства непосредственно вытекают из третьего — в 1980 году, когда система и появилась, компьютеры были столь «мощными», а носители информации столь «емкими», что ничего сложного использовать было просто нельзя. Впрочем, оригинальный вариант, а именно FAT12, уже давно вышел из широкого пользования вследствие того, что размер диска с этой системой не может превышать 32 МиБ. Хотя, конечно, к некоторым фотоаппаратам и даже видеокамерам до сих пор умудряются прилагать флэш-карту такого или даже меньшего размера, но полноценно использовать их в подобной комплектации все равно не выйдет.

А вот FAT16, появившаяся 23 года назад, уже интереснее, благо размер как файла, так и раздела доведен уже до 2 ГиБ (для тех, кто еще не успел привыкнуть к двоичным приставкам — это чуть больше двух гигабайт). Теоретически, емкость раздела может достигать и 4 ГиБ при использовании кластеров по 64 Кбайт, однако этот вариант не является стандартным, так что поддерживается далеко не везде. На компьютерах с таким разделом умеют работать системы начиная с Windows NT4 и более новыми этой линейки, но вот ни бытовая техника, ни большинство «альтернативных» систем с ними не совместимо. Таким образом, этот вариант можно считать полностью пригодным лишь для накопителей невысокой емкости. Последних у пользователей на руках достаточно много до сих пор, но «бал правят» не они. А вот во времена флэшек размером до гигабайта была FAT16 весьма актуальной ввиду, как раз, небольших потребностей в объеме для своих нужд. Так, например, на отформатированной под FAT16 флэшке на 128 МБ пользователю остаются доступными 128 621 744 байт, а если использовать FAT32 — 127 921 152 байт. С одной стороны, пустячок, а с другой — лет пять назад «лишние» 700 КБ на дороге не валялись. Недаром Microsoft не рекомендует использовать FAT32 на разделах менее 512 МБ, так что отформатировать их во что-то отличное от FAT16 можно только сторонними средствами.

Последняя все еще актуальная сфера применения этой системы — телефоны, плееры, фотоаппараты и прочая «бытовуха», рассчитанная на поддержку карт SD или microSD, но не поддерживающая SDHC (сейчас такое уже не выпускается, но еще используется). Стандартной файловой системой для этих карт является как раз FAT16, поэтому большинство таких устройств никаких других и не поддерживают. В данном случае крайне желательно форматировать карту исключительно в устройстве, но не делать этого на компьютере. Причина в том, что Windows XP (по крайней мере, про нее это известно точно) иногда умудряется при явном указании ФС отформатировать карту под FAT32, после чего тот же фотоаппарат может ее не увидеть и даже не предложить возможности переформатировать. Решать проблему приходится какой-нибудь альтернативной программой форматирования — снова на компьютере.

FAT32 — разумный компромисс между совместимостью и прочими характеристиками

В отличие от предшественницы, FAT32 сейчас является наиболее массовой системой для внешних накопителей. 90% флэшек и более половины ВЖД поступают с заводов отформатированными именно под нее. Причина? По совместимости она лишь немногим хуже FAT16 — «за кадром остаются» только слишком уж древние операционные системы. Изначально поддержка FAT32 появилась в августе 1996 года вместе с Windows 95 OSR2 — если кто-то ныне и использует более старую ОС на своем компьютере, то вряд ли он будет подключать к нему современный внешний накопитель 🙂 Причем в большинстве случаев — и не сможет.

Однако иногда использование FAT32 уже неудобно, из-за чего приходится использовать другие системы. Основным и самым существенным недостатком является то, что файлы не могут иметь размер более 4 ГиБ. Соответственно, хранить на накопителе образы DVD-дисков, очень большие архивы или некоторые фильмы — не выходит. Вернее, это можно сделать, но их приходится разбивать на части, а потом перед использованием «склеивать», что очень неудобно. Либо такое разбиение нужно предусмотреть заранее, что иногда делается, но далеко не всегда. Именно эта причина и вызывает необходимость использования других файловых систем — пусть имеющих меньшую поддержку со стороны оборудования, зато свободных от ограничения на размер файла. Судя по нашей конференции, кстати, эта проблема в последнее время стои́т достаточно остро — многие пользователи, купив внешний жесткий диск или флэшдрайв, буквально в первые же дни пытаются записать туда очень большой файл и… очень удивляются реакции системы, которая сообщает о недостатке места на носителе. А удивляться есть чему: по-хорошему, создатели ОС могли бы обрабатывать данную ситуацию более корректным образом — сообщая пользователю, что используемая файловая система непригодна для записи данного файла; а иначе все очень странно выглядит: свободного места десяток или даже сотня (а то и несколько сотен) гигабайт, а рапортуют о его нехватке при попытке записи файла размером всего 5-6 гигабайт. Мы, конечно, не думаем, что после публикации данной статьи соответствующие сообщения в форуме исчезнут, однако надеемся, что их, хотя бы, станет немного меньше 🙂

А вот размер тома, отформатированного под FAT32, теоретически может составлять до 8 ТиБ, что даже на сегодня очень много (не говоря уже о времени, когда система создавалась). Впрочем, не все так просто — компания Microsoft, скажем, считает, что тома более 32 ГиБ делать нежелательно. И не просто считает, а ввела соответствующие ограничения во встроенные программы форматирования Windows XP и более новых версий своей системы. Особенно печальный результат получается при попытке отформатировать, например, флэшку на 64 ГБ штатными средствами: для FAT32 (по мнению Microsoft) она слишком велика, а NTFS на сменных носителях (опять же — по мнению Microsoft) использовать не положено. Обе проблемы с легкостью решаются при помощи использования сторонних утилит форматирования. Так, например, простенькая консольная программа fat32format спокойно работает с томами до 2 ТБ (максимум для нединамических разделов Windows XP).

Не все гладко, кстати, и с Windows 98 или ME, несмотря на то что для них использование FAT32 безальтернативно. Дело в том, что некоторые встроенные в эти системы утилиты так и остались 16-разрядными. Ну а поскольку для таких программ максимальный размер адресуемого блока памяти равен примерно 16 МБ, то разделы, на которых таблица FAT имеет больший размер, им недоступны. В переводе на простой язык это означает невозможность полноценно использовать разделы больше ≈127,5 ГиБ (около 133 ГБ). Точнее, попробовать-то можно, но осторожно — не пытаясь «натравить» на такой раздел разнообразные дисковые утилиты: в лучшем случае (штатные средства) они просто не будут работать, а в худшем — могут и данные испортить. Либо, для страховки, можно просто разбивать накопители, которые планируется использовать и с Windows 9x, на разделы по сотне гигабайт. Заметим, что к внешним дискам эти ОС все равно более лояльны, чем к внутренним: получить под их управлением доступ к внутреннему винчестеру более чем на 137 ГБ — задача не совсем тривиальная, а вот для USB-накопителя бо́льшие объемы допустимы без особых проблем, за исключением неработоспособности дисковых утилит.

У других ОС таких проблем нет, да и описанные, в принципе, решаемы. Это и позволяет считать данную файловую систему оптимальной для тех случаев, когда требуется обеспечить максимальную совместимость внешнего накопителя со всем спектром компьютерной и бытовой техники. Особенно в тех случаях, когда хранение файлов размером более 4 ГБ не предполагается — тогда и заметных на практике недостатков не будет.

NTFS — быстрая, мощная, но избыточная

До последнего времени данная файловая система являлась единственным надежно работающим средством обойти «проблему больших файлов» на компьютерах под управлением Windows. Разумеется, не всякой версии Windows — линейка 9х в принципе не поддерживает NTFS, однако совместимость с этими системами важна уже, мягко говоря, не всем. Хуже то, что в бытовой технике поддержка NTFS встречается достаточно редко. Но в последнее время встречается. Кроме того, такие разделы поддерживают и компьютеры, работающие под управлением MacOS или Linux — как минимум, они умеют читать данные с таких разделов, а при установке специальных драйверов нередко начинает работать и функция записи. При помощи дополнительных драйверов, кстати, поддержку NTFS можно «прикрутить» и к Windows 98 или даже DOS.

Чем эта система хороша? Во-первых, ограничения как на размер тома, так и на размер файлов можно считать отсутствующими: и то, и другое может составлять до 16 экзабайт (для улучшения восприятия сообщим, что в одном экзабайте примерно миллион терабайт). Во-вторых, можно получить и более высокую скорость работы, особенно если попадаются каталоги, содержащие очень большое количество файлов — например, когда их несколько тысяч, разница в скорости работы FAT32 и NTFS заметна невооруженным глазом. В-третьих, эта система является более отказоустойчивой, как минимум из-за журналирования. В-четвертых, она способна работать с кластерами малого размера (точнее, не только способна, но и рассчитана на это), так что потери дискового пространства при хранении маленьких файлов у NTFS заметно меньше, чем у FAT32, не говоря уже об exFAT. В-пятых, достаточно удобной возможностью является встроенная поддержка сжатия данных. Разумеется, архивирование «на лету» куда менее эффективно, чем при помощи специальных программ-архиваторов с серьезными алгоритмами, но зато и выполняется прозрачным для пользователя образом, а при хранении хорошо сжимаемых данных дает заметный эффект. В общем, нет ничего удивительного, что на внутренних жестких дисках на данный момент NTFS является доминирующей системой.

Но на внешних у нее есть и недостатки. Самым безобидным из них является невозможность на практике получить многие преимущества системы. В частности, в настоящий момент редко кто переносит несжатые файлы: даже если говорить об офисных документах, то начиная с 2007 года они уже автоматически сжимаются при сохранении, а о фотографиях или видеофайлах и говорить нечего, так что встроенная поддержка сжатия оказывается не у дел (и даже чаще мешает, чем наоборот). Да и огромные количества файлов в каталоге встречаются редко — куда более типичным является десяток очень больших файлов. (Заодно это нивелирует и пользу от небольших кластеров.) Кроме того, улучшенная за счет кэширования производительность может оказаться палкой о двух концах — отформатированные под NTFS накопители крайне нежелательно отключать от компьютера, не воспользовавшись «Безопасным извлечением» или его аналогами. Все указанные неудобства свойственны для любых внешних накопителей, но для основанных на флэш-памяти есть и дополнительные. Во-первых, журналирование в данном случае рекомендуется отключать (поскольку ресурс массовых флэшек ограничен, так что «лишние» записи файлов им ни к чему). Во-вторых, быстродействие этих накопителей существенным образом зависит от выровненности всех структур ФС и кластеров по границам блоков стирания, что актуально и для FAT, но для NTFS, с ее небольшим размером кластера (а также любовью многих программ, в том числе и штатной утилиты форматирования Windows XP, смещать начало раздела на 63 сектора), может оказаться весьма критично. Да и вообще — как показывает опыт многих пользователей, наилучших скоростных результатов проще всего добиться, используя размер кластера в 32 Кбайт, т. е. не меньший, чем для FAT32.

Добавим к этому проблемы совместимости, после чего становится очевидным, что использование на сменных носителях именно NTFS чаще всего не слишком оправдано. Впрочем, как показано выше (и будет показано ниже), иногда этот вариант является безальтернативным.

exFAT — будущее флэш-накопителей и не только

В ситуации, когда FAT32 уже недостаточно, а NTFS — неоптимальна, неудивительно, что компания Microsoft в очередной раз (спустя 10 лет после появления FAT32) доработала FAT. Новая версия, получившая название exFAT, дебютировала в Windows CE 6, поскольку была наиболее актуальна для встроенных систем и бытовой техники, но позднее ее поддержка появилась и в настольных компьютерах. Чем новинка отличается от предыдущей версии?

Во-первых, снято ограничение на размер файла — подобно варианту «взрослых» систем, он может достигать 16 экзабайт. Во-вторых, увеличен размер кластера: если для предыдущих систем его приходилось удерживать в рамках 32 Кбайт (иногда применяя не всеми поддерживаемый вариант на 64 Кбайт), то в exFAT максимальный размер кластера составляет 32 МиБ, т. е. увеличился в 1024 раза. Разумеется, это крайне неудобно в случае файлов небольшого размера, однако они сейчас не слишком-то актуальны в качестве объекта транспортировки, зато размер таблицы размещения файлов удалось сократить соответствующим образом, а следовательно, снизились и требования к объему оперативной памяти для работы с томами большого размера. Естественно, для exFAT было отменено и волюнтаристское ограничение в 32 ГиБ для размера тома — не нужно оно более 🙂 Первыми, кто этим воспользовался, кстати, оказались производители SD-карт памяти, достаточно жестко завязывающиеся в стандартах именно на FAT. Для спецификаций версий SD 1.х стандартной была FAT16 (что и определяло максимальную емкость карты в 2 ГБ), версия 2.0 ориентируется на FAT32 (карты SDHC до 32 ГБ), а в новой версии 3.0 для карт большого объема стандартом является именно exFAT (соответственно, карты SDXC заметных с точки зрения практического использования ограничений по емкости не имеют).

Нельзя также сказать, что все улучшения были только количественными — нашлись и качественные. В частности, отменены ограничения на количество файлов в каталоге. Не то чтобы они сильно мешали ранее, но все же — теперь, например, производителям фотоаппарата вовсе необязательно раскладывать фотографии по папкам, а можно спокойненько все записывать в корень карты. Более существенное улучшение — появилась битовая карта свободного места, что при правильном использовании позволяет уменьшить фрагментацию (ранее подбор наиболее подходящего свободного куска дискового пространства тоже был возможен, но ценой активного использования для каждой операции ресурсов системы). Журналирования, естественно, в рамках новой системы нет — слишком проста она для этого, да и для флэш-накопителей (на которые exFAT в первую очередь и нацелена) данная операция нежелательна. Но и потенциальную возможность повышения отказоустойчивости предусмотрели — возможна поддержка транзакций (естественно, если это поддерживает хост-устройство).

В общем, системка получилась на диво хороша — есть все нужное и нет ничего ненужного. Почему же до сих пор приходится мучиться с выбором, а не перейти на exFAT повсеместно? А потому, что для внешнего накопителя, как уже не раз было сказано, совместимость является той еще «священной коровой» — что толку в характеристиках используемой вами на флэшке файловой системы, если вы этой флэшкой сможете воспользоваться лишь на каждом десятом компьютере? exFAT до сих пор находится как раз в подобном положении. Гарантированно ее использовать можно только на компьютерах, работающих под управлением Windows Vista с SP1, Windows Server 2008 и Windows Seven. Вроде бы поддержка есть и в MacOS X 10.6, но тут, вероятно, потребуется апдейт системы — кстати, очень может быть, что Apple бы и не стала поддерживать новую разработку Microsoft, однако в последнюю линейку компьютеров компания решила встроить картоводы с поддержкой карт SDXC, а это в обязательном порядке потребовало и совместимости с exFAT. Для Linux придется самостоятельно интегрировать драйвер (причем их два: нормальный поддерживает только чтение, а запись — лишь использующий FUSE). Пользователям Windows XP повезло чуть больше — еще в начале 2009 года на Windows Update появилось официальное обновление KB955704, добавляющее к системам с SP2 и SP3 поддержку exFAT, однако оно не относится к обязательным, так что найдется далеко не на всех компьютерах. С бытовой техникой все столь же грустно, как с предыдущими версиями Windows — счастливым исключением являются немногие современные устройства с поддержкой SDXC (им деваться некуда), однако в остальных до сих пор проще встретить поддержку NTFS, нежели exFAT.

Прочая экзотика, иногда полезная

Нравится это кому или нет, но на данный момент времени большинство персональных компьютеров (порядка 95%) работает под управлением одной из систем семейства Windows, причем в основном эта доля распределена между Windows XP, Vista и Seven. Соответственно, наиболее актуальным является выбор между перечисленными файловыми системами, ведь только они без особых ухищрений поддерживаются этой тройкой. Задумываться о чем-либо ином есть смысл только в том случае, когда совместимость с Windows вас в принципе не волнует: несмотря на то что для поддержки большинства «родных» для прочих ОС файловых систем есть и драйверы для Windows, на каждый компьютер их ставить — дело неблагодарное. Поэтому вне зависимости от достоинств и недостатков какой-нибудь ext3 использовать ее можно разве что в том случае, когда внешний накопитель эксплуатируется в качестве стационарного или близком к тому виде.

Единственное частичное исключение из правил — файловая система HFS+, традиционная для MacOS X. И дело даже не в каких-то ее особых качествах, а в том, что эта операционка имеет пусть и небольшую, но монолитную долю рынка (чего не скажешь о разных иногда несовместимых друг с другом «линуксах»). Кроме того, несмотря на малую распространенность в мировом масштабе, есть страны, где ниша MacOS вполне ощутима. Это и ставит HFS+ в привилегированное положение. Вплоть до того, что некоторые производители продают специальные версии внешних винчестеров «for Mac», отформатированных под HFS+ (а не FAT32 или NTFS, которые встречаются чаще) прямо на заводе. Из этого не следует ни непригодность для Mac прочих винчестеров, ни невозможность использовать «маковские» на других компьютерах. Более того — для обмена данными между Маком и прочими системами вообще удобнее применять FAT32, гарантированно работающую в большинстве случаев. В чем плюс именно HFS+? В том, что встроенная система резервного копирования и восстановления информации Time Machine совместима только с дисками с этой файловой системой. Таким образом, если вы используете накопитель для резервирования данных на Маке, выбора не остается. Ну а если иногда возникает и необходимость подключения этого внешнего устройства к другим компьютерам, вполне логичным действием будет установка на них специальных драйверов с поддержкой HFS+. Впрочем, не самым худшим вариантом окажется и разбиение диска на пару разделов — небольшой с FAT32 позволит обмениваться данными различным системам, а раздел HFS+ даст возможность ни в чем себе не отказывать при работе под MacOS X.

Иногда покупка специальной версии внешнего винчестера «для Маков» может быть оправдана и для пользователя Windows — как правило, все эти модели снабжены интерфейсом FireWire (иногда и FireWire-800) в дополнение к USB 2.0, что может оказаться полезным. C файловой системой проблем не будет — с точки зрения Windows, отформатированные под HFS+ винчестеры никакой структуры данных не содержат, так что просто создаем раздел (или разделы) и форматируем нужным нам образом.

FAQ вместо заключения

В принципе, приведенной выше информации, на наш взгляд, вполне достаточно для того, чтобы в любом случае определиться с правильным выбором файловой системы на внешнем накопителе, а также решить возможные возникающие проблемы. Однако для простоты использования мы решили основные (наиболее часто возникающие) вопросы вынести в отдельный материал. Часто задаваемые вопросы по использованию различных файловых систем на внешних накопителях

Какую файловую систему использовать для USB-накопителя?

Какую файловую систему выбрать для USB флешки или диска, чтобы его без проблем можно было использовать с любым устройством, на Mac, Xbox и Windows PC? Читайте дальше, чтобы найти идеальное решение для USB-накопителей.

Для тех, кому нужна краткая инструкция:

  1. Если вы хотите поделиться своими файлами с большинством устройств, и ни один из файлов не превышает 4 ГБ, выберите FAT32.
  2. Если у вас есть файлы размером более 4 ГБ, но вы все ещё хотите довольно хорошую поддержку на разных устройствах, выберите exFAT.
  3. Если у вас есть файлы размером более 4 ГБ, и вы в основном переносите их между ПК с Windows, выберите NTFS.
  4. Если у вас есть файлы размером более 4 ГБ и вы в основном делитесь ими с Mac, выберите HFS+

Файловые системы — это то, что многие пользователи компьютеров считают само собой разумеющимся. Наиболее распространёнными файловыми системами являются FAT32, exFAT и NTFS в Windows, APFS и HFS + в macOS и EXT2, EXT3 и EXT4 в Linux, хотя иногда вы можете столкнуться с другими. Но понимание того, какие устройства и операционные системы поддерживают какие файловые системы, может сбивать с толку, особенно когда всё, что вам нужно, — это перенести несколько файлов или сделать вашу коллекцию доступной для чтения всеми устройствами, которые вы используете. Итак, давайте посмотрим на основные файловые системы и, надеюсь, вы сможете найти лучшее решение для форматирования вашего USB-накопителя.

Понимание проблем файловой системы

Различные файловые системы предлагают разные способы организации данных на диске. Поскольку на диски фактически записываются только двоичные данные, файловые системы обеспечивают способ преобразования физических записей на диске в формат, считываемый операционной системой. Поскольку эти файловые системы являются ключом к пониманию данных в операционной системе, ОС не может считывать данные с диска без поддержки файловой системы, в которой отформатирован диск. Когда вы форматируете диск, выбранная вами файловая система по существу определяет, какие устройства могут читать или записывать на диск.

Многие компании и домашние хозяйства имеют в своём доме несколько компьютеров разных типов, наиболее распространёнными из которых являются Windows, macOS и Linux. И если вы несёте файлы в дома друзей или когда путешествуете, вы никогда не знаете, на каком типе файловой системы вам могут понадобиться эти файлы. Из-за этого разнообразия вам необходимо форматировать переносные диски, чтобы они могли поддерживаться различными операционными системами, которые вы ожидаете использовать.

Но чтобы принять это решение, вам необходимо понять два основных фактора, которые могут повлиять на выбор вашей файловой системы: переносимость и ограничения размера файла. Мы собираемся взглянуть на эти два фактора, поскольку они относятся к наиболее распространенным файловым системам:

  • NTFS: это файловая система, используемая по умолчанию в современных версиях Windows.
  • HFS+: это файловая система, используемая по умолчанию в современных версиях macOS.
  • APFS: разработана в качестве замены HFS+, с упором на флеш-накопители, твердотельные накопители и шифрование. APFS была выпущена с iOS 10.3 и macOS 10.13 и станет обязательной файловой системой для этих операционных систем.
  • FAT32: была стандартной файловой системой Windows до NTFS.
  • exFAT: основана на FAT32 и предлагает облегчённую систему без всех накладных расходов NTFS.
  • EXT2, 3 и 4: была первой файловой системой, созданной специально для ядра Linux.

Портативность

Вы можете подумать, что современные операционные системы изначально поддерживают файловую систему друг друга, но в основном это не так. Например, macOS может читать, но не записывать на диски, отформатированные в NTFS. В большинстве случаев Windows даже не распознает диски, отформатированные в APFS или HFS+.

Многие дистрибутивы Linux (например, Ubuntu) готовы справиться с этой проблемой файловой системы. Перемещение файлов из одной файловой системы в другую является обычным процессом для Linux — многие современные дистрибутивы изначально поддерживают NFTS и HFS+ или могут получить поддержку с помощью быстрой загрузки бесплатных пакетов программного обеспечения.

В дополнение к этому ваши домашние консоли (Xbox 360, Playstation 4) обеспечивают ограниченную поддержку только определённых файловых систем и предоставляют доступ только для чтения к USB-накопителям. Чтобы лучше понять, какая файловая система будет лучшей для ваших нужд, взгляните на эту полезную таблицу.

Файловая система Windows XP Windows 7/8/10 macOS (10.6.4 и более ранние) macOS (10.6.5 и более поздние) Linux Playstation 4 Xbox 360/One
NTFS  Да Да Только чтение Только чтение Да Нет Нет/Да
FAT32 Да Да Да Да Да Да Да/Да
exFAT Да Да Нет Да Да (с пакетом ExFAT) Да (с MBR, не GUID) Нет/Да
HFS+ Нет (только чтение с Boot Camp) Да Да Да Нет Да
APFS Нет Нет Нет Да (macOS 10.13 или выше) Нет Нет Нет
EXT 2, 3, 4 Нет Да (со сторонним ПО) Нет Нет Да Нет Да

Имейте в виду, что эта диаграмма собрала собственные возможности каждой ОС для использования этих файловых систем. Как Windows, так и macOS имеют доступные для загрузки программы, которые могут помочь им читать неподдерживаемые форматы, но мы действительно концентрируемся здесь на собственных возможностях каждой ОС.

Из этой таблицы видно, что FAT32 (существующий так долго) поддерживается практически на всех устройствах. Это делает его сильным кандидатом на выбор файловой системы для большинства USB-накопителей, при условии, что вы можете жить с ограничениями размера файлов FAT32, о которых мы поговорим далее.

Ограничения на размер файла и тома

FAT32 был разработан много лет назад и основывался на более старых файловых системах FAT, предназначенных для компьютеров DOS. В те дни большие размеры дисков были только теоретическими, поэтому инженерам, возможно, показалось смешным, что кому-нибудь когда-нибудь понадобится файл размером более 4 ГБ. Однако, с сегодняшними большими размерами файлов несжатого видео высокой чёткости, многие пользователи сталкиваются с этой проблемой.

Сегодняшние более современные файловые системы также имеют ограничения на размер, которые кажутся смешными по нашим современным стандартам, но однажды может оказаться, что даже такие невероятные размеры стали обыденными и их не хватает. Если сравнивать с конкурентами, мы очень быстро видим, что FAT32 выдаёт свой возраст с точки зрения ограничений размера файлов.

Файловая система Лимит размера индивидуального файла Лимит размера тома
NTFS  Больше, чем коммерчески доступные диски 16 EB
FAT32 Меньше чем 4 GB Меньше чем 8 TB
exFAT Больше, чем коммерчески доступные диски 64 ZB
HFS+ Больше, чем коммерчески доступные диски 8 EB
APFS Больше, чем коммерчески доступные диски 16 EB
EXT 2, 3 16 GB (до 2 TB на некоторых системах) 32 TB
EXT 4 16 TiB 1 EiB

Каждая новая файловая система ловко бьёт FAT32 в отдел размера файлов, позволяя иногда смехотворно большие файлы. А если посмотреть на ограничения размера тома, FAT32 по-прежнему позволяет форматировать тома объёмом до 8 ТБ, что более чем достаточно для USB-накопителя. Другие файловые системы допускают размеры томов вплоть до диапазона exobyte и zetabyte.

Форматирование диска

Процесс форматирования диска отличается в зависимости от того, какую систему вы используете. Вместо того чтобы подробно описывать их все здесь, мы вместо этого укажем вам несколько полезных руководств по этому вопросу:

Из всего этого следует сделать вывод, что, хотя FAT32 имеет свои проблемы, это лучшая файловая система для большинства портативных накопителей. FAT32 находит поддержку на большинстве устройств, поддерживает объёмы до 8 ТБ и размеры файлов до 4 ГБ.

Если вам нужно транспортировать файлы размером более 4 ГБ, вам нужно более внимательно изучить ваши потребности. Если вы используете только устройства Windows, NTFS — хороший выбор. Если вы используете только устройства MacOS, HFS+ будет работать для вас. И если вы используете только устройства Linux, EXT будет тем, что надо. И если вам нужна поддержка большего количества устройств и больших файлов, exFAT может удовлетворить все требования. exFAT не поддерживается на таком количестве устройств, как FAT32, но он близок.

Связанные статьи:

В какую файловую систему форматировать флешку?

Я недавно купил флеш накопитель от компании Transcend модели JetFlash 600 на 32 Гб. Очень удобная миниатюрная флешка, весит всего 8 грамм.

Все вроде бы хорошо и замечательно, но возникли некоторые проблемы, которые, в принципе, не касаются самой флешки. А именно: копирование файлов размер которых превышает 4 Гб было невозможно, что очень неудобно, т.к. мне нужно было переносить образы дисков. Второй странностью, которую я заметил, была нестабильная работа флешки с удлинителем. Из-за этого была повреждена файловая система и были потеряны скопированные на нее файлы. Все это побудило меня провести небольшую исследовательскую работу, цель которой – выяснить в какую же именно файловую систему нужно форматировать флешку и почему. А также, рассмотреть некоторые часто встречающиеся проблемы и их решение.

Немного теории о файловых системах

На данный момент существует несколько наиболее распространенных дисковых файловых систем:

  • ext4 (Fourth Extended File System) и предыдущие версии — файловая система, используемая в ОС Linux
  • FAT32 (File Allocation Table) — 32-битная версия одной из самых распространенных файловых систем, используется по умполчанию на флеш-накопителях
  • NTFS (New Technology File System) — файловая система, получившая распространение с приходом семейства ОС Windows NT

ext4 далее рассматриваться не будет, т.к. мне приходится пользоваться флешкой, в основном, на компьютерах где установлена ОС Windows. Так что, форматирование в эту файловую систему привело бы к затруднениям и невозможности работы с файлами накопителя в Windows-системах. Конечно можно было бы воспользоваться специальными программами для чтения, но их наличие на целевых я ставлю под сомнение.

FAT32, как известно, — это файловая система, в которую по умолчанию форматируются флешки до продажи. Считается (и не без оснований), что данная файловая система работает быстрее своих «конкурентов» и как нельзя лучше подходит для флешек. Но у нее есть и свои минусы, которые я опишу ниже.

NTFS — родная для Windows файловая система (ФС). Характеризуется высокой надежностью работы.

Достоинства и недостатки файловых систем для Flash накопителей

Итак, ответ на вопрос какую именно файловую систему использовать для flash накопителя? может иметь два варианта: FAT32 (по умолчанию) и NTFS (вариант с ext4 был исключен из-за возможных проблем с совместимостью). Чтобы на него ответить, нужно сравнить эти две файловые системы.

Достоинства и недостатки FAT32

Достоинства:

  • Высокая скорость работы
  • Низкое требование к объему оперативной памяти
  • Эффективная работа с файлами средних и малых размеров

Недостатки:

  • Не эффективная работа с файлами больших размеров
  • Ограничение по максимальному объему раздела и файла — максимальный размер файла ограничен 4 Гигабайтами
  • Снижение быстродействия при фрагментации
  • Снижение быстродействия при работе с каталогами, содержащими большое количество файлов
  • В каталоге FAT32 может хранить не более 65534 файлов

Достоинства и недостатки NTFS

Достоинства:

  • Быстрая скорость доступа к файлам малого размера
  • Высокая надежность сохранения данных и собственно самой файловой структуры
  • Фрагментация файлов не влияет на саму файловую систему
  • Высокая производительность при работе с файлами большого размера

Недостатки:

  • Более высокие требования к объему оперативной памяти по сравнению с FAT 32
  • Более низкая скорость работы по сравнению с FAT 32
  • Ограничена длина пути к файлам — 32 767 символов Юникода; каждая компонента пути (каталог или имя файла) — до 255 символов

Описанные достоинства и недостатки очень условны и не всегда критичны при работе с файлами. Это скорее теоретические замечания, чем побуждение к действию. Лично мне очень сильно помешало в FAT32 ограничение на размер файла. Для меня тогда это было очень неудобно. Поэтому пришлось придумывать «обходные пути» для преодоления этого ограничения.

Мне хочется заметить и об альтернативной FAT32 файловой системе — это exFAT.

Обзор exFAT

exFAT (Extended FAT) — проприетарная файловая система, предназначенная главным образом для флэш-накопителей.

Основными преимуществами exFAT перед предыдущими версиями FAT являются:

  • Улучшение распределения свободного места за счёт введения бит-карты свободного места, что может уменьшать фрагментацию диска
  • Отсутствие лимита на количество файлов в одной директории
  • Введена поддержка списка прав доступа

Примечание: поддержка exFAT имеется в Windows XP с Service Pack 2 и 3 с обновлением KB955704, Windows Vista с Service Pack 1. Так что, на некоторых компьютерах могу возникнуть проблемы.

Какую файловую систему выбрать?

NTFS имеет многочисленные преимущества перед FAT, а ее ограничения в большинстве случаев несущественны. Если Вы стоите перед выбором файловой системы, рассмотрите в первую очередь возможность использования NTFS, и только потом — FAT. В NTFS реализовано большое количество различных технологий, таких как: средства разграничения доступа, возможность шифрования данных, упаковка файлов для экономии места, многопоточные файлы, жесткие связи, точки переопределения, переходы, квотирование дискового пространства, ведение журнала изменений. Поэтому я рекомендую именно ее.

С точки зрения перспективности, функциональных возможностей, безопасности и надежности NTFS намного опережает FAT. Однако сравнение производительности этих файловых систем не дает однозначного результата, так как производительность зависит от множества различных факторов. Так что, тот выигрыш в скорости доступа к файлам в FAT недостаточен, чтобы отказаться от всех преимуществ NTFS.

Итоги

Я бы рекомендовал отформатировать флешки, особенно большого размера, в NTFS. Это надежнее и «технологичнее», к тому же, позволяет избежать часть ограничений FAT32. На скорости работы это сильно не отразится. Тем не менее, существует мнение, что журналируемая файловая система способна «запилить» флешку, т.к. часто обновляет свой журнал, который хранится в определенном кластере (блоке). Со временем он приходит в негодность и флешка может выйти из строя.

Вот что об этом говорит Борис (взято из комментариев):

NTFS журналируемая система?

Да.

Значит журнал ведет?

Да.

Куда она его пишет и что она в него пишет. Это вопрос, ответ на который даст понимание, почему не стоит использовать ntfs для флешек. Особоенно для недорогих, которые построены на менее долговечном чипе. Если вы ставите винду на SSD нужно обязательно отключать обновление даты доступа к файлам.

Ссылка и комментарий были просто для примера. При желании неплохо гуглиться.

Еще раз повторю:

1. FAT32 – не слишком надежно и ограничение по размеру файла

2. exFAT – нет ограничения, по надежности ничего не скажу, нельзя создать загрузочную флешку

3. NTFS – всё хорошо, кроме того, что идет повышенный износ флешки. Другое дело, насколько быстро она умрет – это вопрос. Может быть я раньше ее потеряю.

У меня одна рабочая флешка, с которой я винду клиентам ставлю, в NTFS (потому что там лежит файл в 6Gb), другая – FAT32.

А что до меня: я отформатировал свои флешки в exFAT, чтобы избежать ограничений FAT32. Все устраивает. Единственное неудобство, по умолчанию Windows XP не умеет работать с этой файловой системой. Ну я и не обмениваюсь данными с компьютерами на Windows XP, так что решайте сами.

Ссылки

  1. Тестирование flash накопителей, отформатированных в разные файловые системы (англ.) — hwww.testfreaks.com
  2. Сравнение NTFS и FAT

сравнение, секреты и уникальные особенности — «Хакер»

Содержание статьи

Почему смартфон может не запускать программы с карты памяти? Чем ext4 принципиально отличается от ext3? Почему флешка проживет дольше, если отформатировать ее в NTFS, а не в FAT? В чем главная проблема F2FS? Ответы кроются в особенностях строения файловых систем. О них мы и поговорим.

 

Введение

Файловые системы определяют способ хранения данных. От них зависит, с какими ограничениями столкнется пользователь, насколько быстрыми будут операции чтения и записи и как долго накопитель проработает без сбоев. Особенно это касается бюджетных SSD и их младших братьев — флешек. Зная эти особенности, можно выжать из любой системы максимум и оптимизировать ее использование для конкретных задач.

Выбирать тип и параметры файловой системы приходится всякий раз, когда надо сделать что-то нетривиальное. Например, требуется ускорить наиболее частые файловые операции. На уровне файловой системы этого можно достичь разными способами: индексирование обеспечит быстрый поиск, а предварительное резервирование свободных блоков позволит упростить перезапись часто изменяющихся файлов. Предварительная оптимизация данных в оперативной памяти снизит количество требуемых операций ввода-вывода.

Увеличить срок безотказной эксплуатации помогают такие свойства современных файловых систем, как отложенная запись, дедупликация и другие продвинутые алгоритмы. Особенно актуальны они для дешевых SSD с чипами памяти TLC, флешек и карт памяти.

Отдельные оптимизации существуют для дисковых массивов разных уровней: например, файловая система может поддерживать упрощенное зеркалирование тома, мгновенное создание снимков или динамическое масштабирование без отключения тома.

 

Черный ящик

Пользователи в основном работают с той файловой системой, которая предлагается по умолчанию операционной системой. Они редко создают новые дисковые разделы и еще реже задумываются об их настройках — просто используют рекомендованные параметры или вообще покупают предварительно отформатированные носители.

У поклонников Windows все просто: NTFS на всех дисковых разделах и FAT32 (или та же NTFS) на флешках. Если же стоит NAS и в нем используется какая-то другая файловая система, то для большинства это остается за гранью восприятия. К нему просто подключаются по сети и качают файлы, как из черного ящика.

На мобильных гаджетах с Android чаще всего встречается ext4 во внутренней памяти и FAT32 на карточках microSD. Яблочникам же и вовсе без разницы, что у них за файловая система: HFS+, HFSX, APFS, WTFS… для них существуют только красивые значки папок и файлов, нарисованные лучшими дизайнерами. Богаче всего выбор у линуксоидов, но прикрутить поддержку неродных для операционки файловых систем можно и в Windows, и в macOS — об этом чуть позже.

 

Общие корни

Различных файловых систем создано свыше сотни, но актуальными можно назвать чуть больше десятка. Хотя все они разрабатывались для своих специфических применений, многие в итоге оказались родственными на концептуальном уровне. Они похожи, поскольку используют однотипную структуру представления (мета)данных — B-деревья («би-деревья»).

Как и любая иерархическая система, B-дерево начинается с корневой записи и далее ветвится вплоть до конечных элементов — отдельных записей о файлах и их атрибутах, или «листьев». Основной смысл создания такой логической структуры был в том, чтобы ускорить поиск объектов файловой системы на больших динамических массивах — вроде жестких дисков объемом в несколько терабайт или еще более внушительных RAID-массивов.

B-деревья требуют гораздо меньше обращений к диску, чем другие типы сбалансированных деревьев, при выполнении тех же операций. Достигается это за счет того, что конечные объекты в B-деревьях иерархически расположены на одной высоте, а скорость всех операций как раз пропорциональна высоте дерева.

Как и другие сбалансированные деревья, B-trees имеют одинаковую длину путей от корня до любого листа. Вместо роста ввысь они сильнее ветвятся и больше растут в ширину: все точки ветвления у B-дерева хранят множество ссылок на дочерние объекты, благодаря чему их легко отыскать за меньшее число обращений. Большое число указателей снижает количество самых длительных дисковых операций — позиционирования головок при чтении произвольных блоков.

Концепция B-деревьев была сформулирована еще в семидесятых годах и с тех пор подвергалась различным улучшениям. В том или ином виде она реализована в NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS и множестве СУБД. Все они — родственники с точки зрения базовых принципов организации данных. Отличия касаются деталей, зачастую довольно важных. Недостаток у родственных файловых систем тоже общий: все они создавались для работы именно с дисками еще до появления SSD.

 

Флеш-память как двигатель прогресса

Твердотельные накопители постепенно вытесняют дисковые, но пока вынуждены использовать чуждые им файловые системы, переданные по наследству. Они построены на массивах флеш-памяти, принципы работы которой отличаются от таковых у дисковых устройств. В частности, флеш-память должна стираться перед записью, а эта операция в чипах NAND не может выполняться на уровне отдельных ячеек. Она возможна только для крупных блоков целиком.

Связано это ограничение с тем, что в NAND-памяти все ячейки объединены в блоки, каждый из которых имеет только одно общее подключение к управляющей шине. Не будем вдаваться в детали страничной организации и расписывать полную иерархию. Важен сам принцип групповых операций с ячейками и тот факт, что размеры блоков флеш-памяти обычно больше, чем блоки, адресуемые в любой файловой системе. Поэтому все адреса и команды для накопителей с NAND flash надо транслировать через слой абстрагирования FTL (Flash Translation Layer).

Совместимость с логикой дисковых устройств и поддержку команд их нативных интерфейсов обеспечивают контроллеры флеш-памяти. Обычно FTL реализуется именно в их прошивке, но может (частично) выполняться и на хосте — например, компания Plextor пишет для своих SSD драйверы, ускоряющие запись.

Совсем без FTL не обойтись, поскольку даже запись одного бита в конкретную ячейку приводит к запуску целой серии операций: контроллер отыскивает блок, содержащий нужную ячейку; блок считывается полностью, записывается в кеш или на свободное место, затем стирается целиком, после чего перезаписывается обратно уже с необходимыми изменениями.

Такой подход напоминает армейские будни: чтобы отдать приказ одному солдату, сержант делает общее построение, вызывает бедолагу из строя и командует остальным разойтись. В редкой ныне NOR-памяти организация была спецназовская: каждая ячейка управлялась независимо (у каждого транзистора был индивидуальный контакт).

Задач у контроллеров все прибавляется, поскольку с каждым поколением флеш-памяти техпроцесс ее изготовления уменьшается ради повышения плотности и удешевления стоимости хранения данных. Вместе с технологическими нормами уменьшается и расчетный срок эксплуатации чипов.

Модули с одноуровневыми ячейками SLC имели заявленный ресурс в 100 тысяч циклов перезаписи и даже больше. Многие из них до сих пор работают в старых флешках и карточках CF. У MLC корпоративного класса (eMLC) ресурс заявлялся в пределах от 10 до 20 тысяч, в то время как у обычной MLC потребительского уровня он оценивается в 3–5 тысяч. Память этого типа активно теснит еще более дешевая TLC, у которой ресурс едва дотягивает до тысячи циклов. Удерживать срок жизни флеш-памяти на приемлемом уровне приходится за счет программных ухищрений, и новые файловые системы становятся одним из них.

Изначально производители предполагали, что файловая система неважна. Контроллер сам должен обслуживать недолговечный массив ячеек памяти любого типа, распределяя между ними нагрузку оптимальным образом. Для драйвера файловой системы он имитирует обычный диск, а сам выполняет низкоуровневые оптимизации при любом обращении. Однако на практике оптимизация у разных устройств разнится от волшебной до фиктивной.

В корпоративных SSD встроенный контроллер — это маленький компьютер. У него есть огромный буфер памяти (полгига и больше), и он поддерживает множество методов повышения эффективности работы с данными, что позволяет избегать лишних циклов перезаписи. Чип упорядочивает все блоки в кеше, выполняет отложенную запись, производит дедупликацию на лету, резервирует одни блоки и очищает в фоне другие. Все это волшебство происходит абсолютно незаметно для ОС, программ и пользователя. С таким SSD действительно непринципиально, какая файловая система используется. Внутренние оптимизации оказывают гораздо большее влияние на производительность и ресурс, чем внешние.

В бюджетные SSD (и тем более — флешки) ставят куда менее умные контроллеры. Кеш в них урезан или отсутствует, а продвинутые серверные технологии не применяются вовсе. В картах памяти контроллеры настолько примитивные, что часто утверждается, будто их нет вовсе. Поэтому для дешевых устройств с флеш-памятью остаются актуальными внешние методы балансировки нагрузки — в первую очередь при помощи специализированных файловых систем.

 

От JFFS к F2FS

Одной из первых попыток написать файловую систему, которая бы учитывала принципы организации флеш-памяти, была JFFS — Journaling Flash File System. Изначально эта разработка шведской фирмы Axis Communications была ориентирована на повышение эффективности памяти сетевых устройств, которые Axis выпускала в девяностых. Первая версия JFFS поддерживала только NOR-память, но уже во второй версии подружилась с NAND.

Сейчас JFFS2 имеет ограниченное применение. В основном она все так же используется в дистрибутивах Linux для встраиваемых систем. Ее можно найти в маршрутизаторах, IP-камерах, NAS и прочих завсегдатаях интернета вещей. В общем, везде, где требуется небольшой объем надежной памяти.

Дальнейшей попыткой развития JFFS2 стала LogFS, у которой индексные дескрипторы хранились в отдельном файле. Авторы этой идеи — сотрудник немецкого подразделения IBM Йорн Энгель и преподаватель Оснабрюкского университета Роберт Мертенс. Исходный код LogFS выложен на GitHub. Судя по тому, что последнее изменение в нем было сделано четыре года назад, LogFS так и не обрела популярность.

Зато эти попытки подстегнули появление другой специализированной файловой системы — F2FS. Ее разработали в корпорации Samsung, на долю которой приходится немалая часть производимой в мире флеш-памяти. В Samsung делают чипы NAND Flash для собственных устройств и по заказу других компаний, а также разрабатывают SSD с принципиально новыми интерфейсами вместо унаследованных дисковых. Создание специализированной файловой системы с оптимизацией для флеш-памяти было с точки зрения Samsung давно назревшей необходимостью.

Четыре года назад, в 2012 году, в Samsung создали F2FS (Flash Friendly File System). Ее идея хороша, но реализация оказалась сыроватой. Ключевая задача при создании F2FS была проста: снизить число операций перезаписи ячеек и распределить нагрузку на них максимально равномерно. Для этого требуется выполнять операции с несколькими ячейками в пределах того же блока одновременно, а не насиловать их по одной. Значит, нужна не мгновенная перезапись имеющихся блоков по первому запросу ОС, а кеширование команд и данных, дозапись новых блоков на свободное место и отложенное стирание ячеек.

Сегодня поддержка F2FS уже официально реализована в Linux (а значит, и в Android), но особых преимуществ на практике она пока не дает. Основная особенность этой файловой системы (отложенная перезапись) привела к преждевременным выводам о ее эффективности. Старый трюк с кешированием даже одурачивал ранние версии бенчмарков, где F2FS демонстрировала мнимое преимущество не на несколько процентов (как ожидалось) и даже не в разы, а на порядки. Просто драйвер F2FS рапортовал о выполнении операции, которую контроллер только планировал сделать. Впрочем, если реальный прирост производительности у F2FS и невелик, то износ ячеек определенно будет меньше, чем при использовании той же ext4. Те оптимизации, которые не сможет сделать дешевый контроллер, будут выполнены на уровне самой файловой системы.

 

Экстенты и битовые карты

Пока F2FS воспринимается как экзотика для гиков. Даже в собственных смартфонах Samsung все еще применяется ext4. Многие считают ее дальнейшим развитием ext3, но это не совсем так. Речь идет скорее о революции, чем о преодолении барьера в 2 Тбайт на файл и простом увеличении других количественных показателей.

Когда компьютеры были большими, а файлы — маленькими, адресация не представляла сложностей. Каждому файлу выделялось энное количество блоков, адреса которых заносились в таблицу соответствия. Так работала и файловая система ext3, остающаяся в строю до сих пор. А вот в ext4 появился принципиально другой способ адресации — экстенты.

Создаем раздел ext4 в Windows 7Создаем раздел ext4 в Windows 7

Экстенты можно представить как расширения индексных дескрипторов в виде обособленных наборов блоков, которые адресуются целиком как непрерывные последовательности. Один экстент может содержать целый файл среднего размера, а для крупных файлов достаточно выделить десяток-другой экстентов. Это куда эффективнее, чем адресовать сотни тысяч мелких блоков по четыре килобайта.

Поменялся в ext4 и сам механизм записи. Теперь распределение блоков происходит сразу за один запрос. И не заранее, а непосредственно перед записью данных на диск. Отложенное многоблочное распределение позволяет избавиться от лишних операций, которыми грешила ext3: в ней блоки для нового файла выделялись сразу, даже если он целиком умещался в кеше и планировался к удалению как временный.

Управляем разделами ext3/ext4 в WindowsУправляем разделами ext3/ext4 в Windows

 

Диета с ограничением FAT

Помимо сбалансированных деревьев и их модификаций, есть и другие популярные логические структуры. Существуют файловые системы с принципиально другим типом организации — например, линейным. Как минимум одной из них ты наверняка часто пользуешься.

 

Загадка

Отгадай загадку: в двенадцать она начала полнеть, к шестнадцати была глуповатой толстушкой, а к тридцати двум стала жирной, так и оставшись простушкой. Кто она?

Правильно, это история про файловую систему FAT. Требования совместимости обеспечили ей дурную наследственность. На дискетах она была 12-разрядной, на жестких дисках — поначалу 16-битной, а до наших дней дошла уже как 32-разрядная. В каждой следующей версии увеличивалось число адресуемых блоков, но в самой сути ничего не менялось.

Популярная до сих пор файловая система FAT32 появилась аж двадцать лет назад. Сегодня она все так же примитивна и не поддерживает ни списки управления доступом, ни дисковые квоты, ни фоновое сжатие, ни другие современные технологии оптимизации работы с данными.

Зачем же FAT32 нужна в наши дни? Все так же исключительно для обеспечения совместимости. Производители справедливо полагают, что раздел с FAT32 сможет прочитать любая ОС. Поэтому именно его они создают на внешних жестких дисках, USB Flash и картах памяти.

 

Как освободить флеш-память смартфона

Карточки microSD(HC), используемые в смартфонах, по умолчанию отформатированы в FAT32. Это основное препятствие для установки на них приложений и переноса данных из внутренней памяти. Чтобы его преодолеть, нужно создать на карточке раздел с ext3 или ext4. На него можно перенести все файловые атрибуты (включая владельца и права доступа), поэтому любое приложение сможет работать так, словно запустилось из внутренней памяти.

Windows не умеет делать на флешках больше одного раздела, но для этого можно запустить Linux (хотя бы в виртуалке) или продвинутую утилиту для работы с логической разметкой — например, MiniTool Partition Wizard Free. Обнаружив на карточке дополнительный первичный раздел с ext3/ext4, приложение Link2SD и аналогичные ему предложат куда больше вариантов, чем в случае с одним разделом FAT32.

Приложение Link2SD определило второй раздел на карточке microSDПриложение Link2SD определило второй раздел на карточке microSD

Как еще один аргумент в пользу выбора FAT32 часто называют отсутствие в ней журналирования, а значит, более быстрые операции записи и меньший износ ячеек памяти NAND Flash. На практике же использование FAT32 приводит к обратному и порождает множество других проблем.

Флешки и карты памяти как раз быстро умирают из-за того, что любое изменение в FAT32 вызывает перезапись одних и тех же секторов, где расположены две цепочки файловых таблиц. Сохранил веб-страничку целиком, и она перезаписалась раз сто — с каждым добавлением на флешку очередной мелкой гифки. Запустил портейбл-софт? Он насоздавал временных файлов и постоянно меняет их во время работы. Поэтому гораздо лучше использовать на флешках NTFS с ее устойчивой к сбоям таблицей $MFT. Мелкие файлы могут храниться прямо в главной файловой таблице, а ее расширения и копии записываются в разные области флеш-памяти. Вдобавок благодаря индексации на NTFS поиск выполняется быстрее.

INFO

Для FAT32 и NTFS теоретические ограничения по уровню вложенности не указаны, но на практике они одинаковые: в каталоге первого уровня можно создать только 7707 подкаталогов. Любители поиграть в матрешки оценят.

Другая проблема, с которой сталкивается большинство пользователей, — на раздел с FAT32 невозможно записать файл больше 4 Гбайт. Причина заключается в том, что в FAT32 размер файла описывается 32 битами в таблице размещения файлов, а 2^32 (минус единица, если быть точным) как раз дают четыре гига. Получается, что на свежекупленную флешку нельзя записать ни фильм в нормальном качестве, ни образ DVD.

Копирование больших файлов еще полбеды: при попытке сделать это ошибка хотя бы видна сразу. В других ситуациях FAT32 выступает в роли бомбы замедленного действия. Например, ты скопировал на флешку портейбл-софт и на первых порах пользуешься им без проблем. Спустя длительное время у одной из программ (допустим, бухгалтерской или почтовой) база данных раздувается, и… она просто перестает обновляться. Файл не может быть перезаписан, поскольку достиг лимита в 4 Гбайт.

Менее очевидная проблема заключается в том, что в FAT32 дата создания файла или каталога может быть задана с точностью до двух секунд. Этого недостаточно для многих криптографических приложений, использующих временные метки. Низкая точность атрибута «дата» — еще одна причина того, почему FAT32 не рассматривается как полноценная файловая система с точки зрения безопасности. Однако ее слабые стороны можно использовать и в своих целях. Например, если скопировать на том FAT32 любые файлы с раздела NTFS, то они очистятся от всех метаданных, а также унаследованных и специально заданных разрешений. FAT просто не поддерживает их.

 

exFAT

В отличие от FAT12/16/32, exFAT разрабатывалась специально для USB Flash и карт памяти большого (≥ 32 Гбайт) объема. Extended FAT устраняет упомянутый выше недостаток FAT32 — перезаписывание одних и тех же секторов при любом изменении. Как у 64-разрядной системы, у нее нет практически значимых лимитов на размер одного файла. Теоретически он может иметь длину в 2^64 байт (16 Эбайт), а карточки такого объема появятся нескоро.

Еще одно принципиальное отличие exFAT — поддержка списков контроля доступа (ACL). Это уже не та простушка из девяностых, однако внедрению exFAT мешает закрытость формата. Поддержка exFAT полноценно и легально реализована только в Windows (начиная с XP SP2) и OS X (начиная с 10.6.5). В Linux и *BSD она поддерживается либо с ограничениями, либо не вполне законно. Microsoft требует лицензировать использование exFAT, и в этой области много правовых споров.

 

Btrfs

Еще один яркий представитель файловых систем на основе B-деревьев называется Btrfs. Эта ФС появилась в 2007 году и изначально создавалась в Oracle с прицелом на работу с SSD и RAID. Например, ее можно динамически масштабировать: создавать новые индексные дескрипторы прямо в работающей системе или разделять том на подтома без выделения им свободного места.

Реализованный в Btrfs механизм копирования при записи и полная интеграция с модулем ядра Device mapper позволяют делать практически мгновенные снапшоты через виртуальные блочные устройства. Предварительное сжатие данных (zlib или lzo) и дедупликация ускоряют основные операции, заодно продлевая время жизни флеш-памяти. Особенно это заметно при работе с базами данных (достигается сжатие в 2–4 раза) и мелкими файлами (они записываются упорядоченно крупными блоками и могут храниться непосредственно в «листьях»).

Также Btrfs поддерживает режим полного журналирования (данных и метаданных), проверку тома без размонтирования и множество других современных фич. Код Btrfs опубликован под лицензией GPL. Эта файловая система поддерживается в Linux как стабильная начиная с версии ядра 4.3.1.

 

Бортовые журналы

Практически все более-менее современные файловые системы (ext3/ext4, NTFS, HFSX, Btrfs и другие) относят к общей группе журналируемых, поскольку они ведут учет вносимых изменений в отдельном логе (журнале) и сверяются с ним в случае сбоя при выполнении дисковых операций. Однако степень подробности ведения журналов и отказоустойчивость у этих файловых систем разные.

Еxt3 поддерживает три режима ведения журнала: с обратной связью, упорядоченный и полное журналирование. Первый режим подразумевает запись только общих изменений (метаданных), выполняемую асинхронно по отношению к изменениям самих данных. Во втором режиме выполняется та же запись метаданных, но строго перед внесением любых изменений. Третий режим эквивалентен полному журналированию (изменений как в метаданных, так и в самих файлах).

Целостность данных обеспечивает только последний вариант. Остальные два лишь ускоряют выявление ошибок в ходе проверки и гарантируют восстановление целостности самой файловой системы, но не содержимого файлов.

Журналирование в NTFS похоже на второй режим ведения лога в ext3. В журнал записываются только изменения в метаданных, а сами данные в случае сбоя могут быть утеряны. Такой метод ведения журнала в NTFS задумывался не как способ достижения максимальной надежности, а лишь как компромисс между быстродействием и отказоустойчивостью. Именно поэтому люди, привыкшие к работе с полностью журналируемыми системами, считают NTFS псевдожурналируемой.

Реализованный в NTFS подход в чем-то даже лучше используемого по умолчанию в ext3. В NTFS дополнительно периодически создаются контрольные точки, которые гарантируют выполнение всех отложенных ранее дисковых операций. Контрольные точки не имеют ничего общего с точками восстановления в \System Volume Infromation\. Это просто служебные записи в логе.

Практика показывает, что такого частичного журналирования NTFS в большинстве случаев хватает для беспроблемной работы. Ведь даже при резком отключении питания дисковые устройства не обесточиваются мгновенно. Блок питания и многочисленные конденсаторы в самих накопителях обеспечивают как раз тот минимальный запас энергии, которого хватает на завершение текущей операции записи. Современным SSD при их быстродействии и экономичности такого же количества энергии обычно хватает и на выполнение отложенных операций. Попытка же перейти на полное журналирование снизила бы скорость большинства операций в разы.

 

Подключаем сторонние ФС в Windows

Использование файловых систем лимитировано их поддержкой на уровне ОС. Например, Windows не понимает ext2/3/4 и HFS+, а использовать их порой надо. Сделать это можно, добавив соответствующий драйвер.

WARNING

Большинство драйверов и плагинов для поддержки сторонних файловых систем имеют свои ограничения и не всегда работают стабильно. Они могут конфликтовать с другими драйверами, антивирусами и программами виртуализации.

Открытый драйвер ext2fsd для чтения и записи на разделы ext2/3 с частичной поддержкой ext4. В последней версии поддерживаются экстенты и разделы объемом до 16 Тбайт. Не поддерживаются LVM, списки контроля доступа и расширенные атрибуты.

Монтируем раздел ext4 в Windows 10Монтируем раздел ext4 в Windows 10

Существует бесплатный плагин ext4tc для Total Commander. Поддерживает чтение разделов ext2/3/4.

Плагин для Total Commander добавляет поддержку ext4Плагин для Total Commander добавляет поддержку ext4

coLinux — открытый и бесплатный порт ядра Linux. Вместе с 32-битным драйвером он позволяет запускать Linux в среде Windows с 2000 по 7 без использования технологий виртуализации. Поддерживает только 32-битные версии. Разработка 64-битной модификации была отменена. сoLinux позволяет в том числе организовать из Windows доступ к разделам ext2/3/4. Поддержка проекта приостановлена в 2014 году.

Возможно, в Windows 10 уже есть встроенная поддержка характерных для Linux файловых систем, просто она скрыта. На эти мысли наводит драйвер уровня ядра Lxcore.sys и сервис LxssManager, который загружается как библиотека процессом Svchost.exe. Подробнее об этом смотри в докладе Алекса Ионеску «Ядро Линукс, скрытое внутри Windows 10», с которым он выступил на Black Hat 2016.

Смонтировав том ext4 в Windows, можно работать с ним как с любым другимСмонтировав том ext4 в Windows, можно работать с ним как с любым другим

ExtFS for Windows — платный драйвер, выпускаемый компанией Paragon. Он работает в Windows с 7 по 10, поддерживает доступ к томам ext2/3/4 в режиме чтения и записи. Обеспечивает почти полную поддержку ext4 в Windows.

HFS+ for Windows 10 — еще один проприетарный драйвер производства Paragon Software. Несмотря на название, работает во всех версиях Windows начиная с XP. Предоставляет полный доступ к файловым системам HFS+/HFSX на дисках с любой разметкой (MBR/GPT).

WinBtrfs — ранняя разработка драйвера Btrfs для Windows. Уже в версии 0.6 поддерживает доступ к томам Btrfs как на чтение, так и на запись. Умеет обрабатывать жесткие и символьные ссылки, поддерживает альтернативные потоки данных, ACL, два вида компрессии и режим асинхронного чтения/записи. Пока WinBtrfs не умеет использовать mkfs.btrfs, btrfs-balance и другие утилиты для обслуживания этой файловой системы.

 

Возможности и ограничения файловых систем: сводная таблица

Фай­ло­вая сис­те­ма Мак­си­маль­ный раз­мер тома Пре­дель­ный раз­мер одного файла Дли­на собст­вен­ного имени файла Дли­на пол­но­го имени файла (вклю­чая путь от корня) Пре­дель­ное число файлов и/или ката­ло­гов Точ­ность ука­за­ния даты файла/ката­ло­га Права дос­ту­па Жёсткие ссылки Сим­воль­ные ссылки Мгно­вен­ные снимки (snap­shots) Сжа­тие дан­ных в фоне Шиф­ро­ва­ние дан­ных в фоне Деду­пли­ка­ция дан­ных
FAT16 2 ГБ секторами по 512 байт или 4 ГБ кластерами по 64 КБ 2 ГБ 255 байт с LFN
FAT32 8 ТБ секторами по 2 КБ 4 ГБ (2^32 — 1 байт) 255 байт с LFN до 32 подкаталогов с CDS 65460 10 мс (создание) / 2 с (изменение) нет нет нет нет нет нет нет
exFAT ≈ 128 ПБ (2^32-1 кластеров по 2^25-1 байт) теоретически / 512 ТБ из-за сторонних ограничений 16 ЭБ (2^64 — 1 байт) 255 символов Unicode (UTF-16) 32760 символов Unicode, но не более 255 символов в каждом элементе 2796202 в каталоге 10 мс ACL нет нет нет нет нет нет
NTFS 256 ТБ кластерами по 64 КБ или 16 ТБ кластерами по 4 КБ 16 ТБ (Win 7) / 256 ТБ (Win 8) 255 символов Unicode (UTF-16) 32760 символов Unicode, но не более 255 символов в каждом элементе 2^32-1 100 нс ACL да да да да да да
HFS+ 8 ЭБ (2^63 байт) 8 ЭБ 255 символов Unicode (UTF-16) отдельно не ограничивается 2^32-1 1 с Unix, ACL да да нет да да нет
APFS 8 ЭБ (2^63 байт) 8 ЭБ 255 символов Unicode (UTF-16) отдельно не ограничивается 2^63 1 нс Unix, ACL да да да да да да
Ext3 32 ТБ (теоретически) / 16 ТБ кластерами по 4 КБ (из-за ограничений утилит e2fs programs) 2 ТБ (теоретически) / 16 ГБ у старых программ 255 символов Unicode (UTF-16) отдельно не ограничивается 1 с Unix, ACL да да нет нет нет нет
Ext4 1 ЭБ (теоретически) / 16 ТБ кластерами по 4 КБ (из-за ограничений утилит e2fs programs) 16 ТБ 255 символов Unicode (UTF-16) отдельно не ограничивается 4 млрд. 1 нс POSIX да да нет нет да нет
F2FS 16 ТБ 3,94 ТБ 255 байт отдельно не ограничивается 1 нс POSIX, ACL да да нет нет да нет
BTRFS 16 ЭБ (2^64 — 1 байт) 16 ЭБ 255 символов ASCII 2^17 байт 1 нс POSIX, ACL да да да да да да

Какая файловая система лучшая для флешки: sapiens4media — LiveJournal

Чтобы сохранять файлы, накопители должны иметь файловую систему, а устройство, читает информацию, — ее понимать. На флешках это обычно NTFS, exFAT или FAT32. Какая из них самая лучшая и или заметна разница? Что выбрать при форматировании накопителя?

Коротко расскажем об этих системах. NTFS — стандартная для Windows файловая система, которая была внедрена в 1993 году как изменение системе FAT16. Несмотря на солидный возраст, она до сих пор используется в компьютерных ОС, например, в Windows 8.

FAT32 — наследница системы FAT16. Она начала работать в августе 1996 года на системе Windows 95 OSR2. Ее разработали для того, чтобы обойти ограничения в размере логических томов жестких дисков, которые были в версии 16 и использовать старый код. Но у нее есть и свои ограничения. Так, наибольший размер файла понимает FAT32, составляет 4294967295 байт, то есть чуть больше 4 ГБ. Конечно, в современных системах поэтому она не используется, ведь даже образ DVD не может быть записан на накопитель с этой файловой системой. Поэтому использовать ее целесообразно только на флешках до 4 ГБ.

Самой есть система exFAT (расширенная FAT или FAT64). Она появилась в ноябре 2006 года. Создавали ее специально для работы с флэш-накопителями. В ней уменьшено количество перезаписываемых одних и тех же секторов при наличии свободного места, что увеличивает срок службы памяти. Также есть несколько других улучшений. Например, размер файла ограничен только теоретически. Лимит составляет 16 эксабайт (1048576 терабайт).

Поэтому выбор при форматировании надо делать между NTFS и exFAT. Многие различных устройств и ОС предлагают каждую из этих файловых систем по умолчанию. Мы же определим, какая самая лучшая. Для этого возьмем флэш-накопитель Kingston DataTraveler Locker + G3 32 Gb и проведем тесты в программах ATTO disk benchmark 2.4.7 и TeraCopy. Для сравнения приводим также результаты для файловой системы UDF, которая используется в оптических дисках.

Таким образом, результаты тестирования в ATTO disk benchmark 2.4.7 оказались:

Больше — лучше

Как видим, скорость чтения информации немного выше в exFAT. А по скорости записи exFAT опережает NTFS на целых 17 процентов.

В TeraCopy победителем тоже стала система exFAT. Файл размером почти 29 ГБ она обработала за 30 мин 12 сек, тогда как NTFS понадобилось 30 мин 57 с. Однако китична разница в 45 сек, если запись длится полчаса, — спорный вопрос.

Меньше — лучше

Как видим, exFAT несколько производительнее за NTFS. Однако замеры замерам, но есть несколько нюансов, на которые они не влияют. Например, мало фотоаппаратов умеют работать с NTFS. Поэтому карты памяти лучше форматировать в exFAT. Как и флешки для хранения и переноса данных. Но если вы захотели подключить накопитель к Smart TV, чтобы посмотреть кино, будет проблема. Поскольку файловая система exFAT является проприетарной, она не поддерживается Linux. То есть телевизор просто не увидит флешку. Поэтому если вы захотите посмотреть фильм с флеш-накопителя на большом экране, придется переформатировать его в NTFS и повторно записывать файл.

Какая файловая система лучше для загрузочной флешки. Форматирование – что это? Пошаговая инструкция по форматированию флешки.

Здравствуйте уважаемые посетители нашего сайта сайт
. В данной статье мы расскажем Вам в чем заключаются основные отличия очень популярных на сегодняшний день файловых систем и ответим на вопрос:

Вопрос выбора файловой системы Fat32 или NTFS,
наиболее часто возникает у пользователей как правило при форматировании съемных накопителей (флешек
или переносных USB жестких дисков
).

Файловая система NTFS —
дословно переводится как «Файловая система новой технологии
«. Файловая система NTFS, в настоящее время является стандартной, для операционных систем Windows, начиная с Windows 2000 и она пришла на смену файловой системы FAT. Файловая система NTFS, благодаря поддержке системы метаданных и использования специальных структур данных для хранения данных о файлах, была увеличена производительность, надежность и эффективность использования дискового пространства.

Файловая система FAT32
— последняя версия файловой системы FAT
(пришла на смену FAT16). Данная файловая система может работать как с устаревшими версиями Windows, так и другими операционными системами (*nix, Mac OS) . Стандартными средствами Windows, невозможно создать раздел FAT32 больше 32 ГБ.

Чем отличается Fat32 от NTFS?

Файловая система FAT32, на порядок старше файловой системы NTFS. FAT32 вышла в свет вместе с операционной системой Windows 95, а NTFS вместе в Windows NT и используется до сих пор.

В файловой системе FAT32 — нет возможности устанавливать ограничения на доступ к хранящимся файлам.

В NTFS — реализовано разграничение доступа к данным, как для отдельных пользователей, так и групп пользователей.

Максимально возможный размер файла для файловой системы FAT32 = 4 ГБ

Максимальный возможный размер файла для файловой системы NTFS = 16 Терабайт

USB Flash

Файловые системы Fat32 и NTFS используются на флеш накопителях. Если на флешку не планируется записывать файлы размером более 4 ГБ, то используйте FAT32, если будут, то используйте NTFS.

Что быстрее Fat32 или NTFS?

NTFS быстрее чем FAT32, но в случае с Flash и FAT32 есть некоторые преимущества (над NTFS), во первых это
скорость записи данных на флешку, во вторых — скорость чтения или копирования данных с флешки.

FAT32 & Mac OS

Mac OS X поддерживает по умолчанию USB флешки (диски), доступно как чтение информации, так и ее запись.

Преобразовать флешку Fat32 в NTFS

Тут все очень просто. Важно лишь скопировать всю информацию с флешки заранее, поскольку флешку необходимо будет отформатировать. Для начала вставьте флешку в порт USB, после чего откройте «Мой компьютер», там появится ваша флешка.

Кликните по ней правой кнопкой мыши и выберите из выпадающего меню «Форматировать»

В появившемся окне в строке «Файловая система» выберите NTFS и нажмите начать (галочку Быстрое можно оставить).

В процессе установки Microsoft Windows XP, Vista, 7, 8 у пользователей нередко возникает вопрос: какую файловую систему выбрать для раздела, в который будет установлена Windows? Если вам необходимо быстрое решение данной проблемы, то совет будет довольно простым: NTFS обеспечивает существенно большую безопасность и компактность хранения данных. Вместе с тем, при использовании NTFS вы лишаетесь возможности получить доступ к дисковому разделу в режиме MSDOS, например загрузившись с аварийной дискеты; кроме того, если В1 данном разделе хранились зашифрованные данные, при полном крушении системы они, скорее всего, будут безвозвратно утеряны.

В случае с FAT 32 вы в любой момент сможете изменить хранящиеся в данном разделе файлы и папки, запустив компьютер с загрузочной дискеты DOS, но данная файловая система чуть менее надежна в случае отказа ОС или аппаратного сбоя и относится к свободному дисковому пространству чуть более расточительно. Так что в каждом случае файловую систему следует выбирать, исходя из ваших текущих потребностей. Если же вам необходима более подробная информация об обоих стандартах, она изложена далее. Хранение данных на дисках современных компьютеров осуществляется в соответствии с так называемой кластерной архитектурой. Давайте п

Flash Drive Information Extractor v9.3.0.630 — usbflashinfo — [USBDev.ru]


Отечественная разработка, от малоизвестной широкой публике компании ANTSpec Software . Позволяет выдать максимум информации о исследуемых флешках, благодаря опросу подпрограммы контроллера флэшки. Позволяет определить такие данные как: контроллер, возможные микросхемы памяти, тип памяти, VID, PID, идентификатор флэш-памяти, производитель, продукт, идентификатор поставщика запроса, идентификатор продукта запроса, версия продукта запроса, емкость физического диска, емкость диска Windows, USB Версия, Макс.Power, ContMeas ID. Для некоторых контроллеров также указываются: Flash CE, Flash Channels, Chip F / W, MP Ver., ID_BLK Ver., Firmware Date.

Утилита Flash Drive Information Extractor , в отличии от двух своих аналогов ( ChipEasy и ChipGenius ) Правильно работает в портах стандарта USB3.0 на контроллерах Asmedia .

Начало с версии V7.0 программа выдает результат в не зашифрованном виде, что ставит её в один ряд с подобными утилитами.Рекомендую её при работе с контроллерами Alcor , Innostor , Phison и SMI .

СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
Windows 2000/2003 / XP / Vista / 2008/7/8/10 .
— Место на жестком диске: 4 МБ.

В связи с прекращением поддержки старых версий, которые выдавали результат в зашифрованном виде, я удалил их с данной страницы. Новые тоже стал со времен тереть. Так что все предыдущие версии утилиты я удаляю со страницы загрузки, но если кому (извращенцам) надо помочь найти старый образец.У меня на жестком диске, сохранилась небольшая коллекция предыдущих версий, которые когда-либо были на портале USBDev.

Все вопросы, по традициям, направляем на форум, иначе их публикация и ответ на них, скорее всего не последует!

Интерфейс утилиты мультиязыковой, т.е. для русской винды будет конечно всё по русски, в больше — английский.


СКАЧАТЬ \ СКАЧАТЬ

Извлечение информации о флешках v9.3.0.630 ; usbdriveinfo.zip ; размер: 4255884 байта


ПРИМЕРЫ ОТЧЁТОВ

; Phison-контроллер:

Объем: G:
Контроллер: Phison 2151-53
Возможные микросхемы памяти:
Samsung K9W8G08U1M
Тип памяти: SLC
Идентификатор флэш-памяти: ECDCC115 54
Микросхема F / W: 01.03.10
Дата прошивки: 2005- 02-03
VID: 1005
PID: B113
Производитель:
Продукт: USB FLASH DRIVE
Query Vendor ID:
Query Product ID: USB FLASH DRIVE
Query Product Revision: RMAP
Емкость физического диска: 1031798784 байта
Емкость диска Windows : 1027604480 Байт
Внутренние теги: 2QYP-S99X
Файловая система: FAT32
Версия USB: 2.00
Заявленная мощность: 200 мА
Код ContMeas: 59D8-01-00
Microsoft Windows XP SP2 x64


; Твердотельная система — чип:

Объем: G:
Контроллер: TC58NC6688 (SSS 6690)
Возможные микросхемы памяти:
Toshiba TH58NVG4T2ETA00
Тип памяти: TLC
Идентификатор флэш-памяти: 98D598B2 7654
CE флэш-памяти: 1
VID: 0930
PID: 6544
Производитель:
Продукт: USB-флеш-память
Запрос ID поставщика:
Запросить идентификатор продукта: USB-флеш-память
Запросить версию продукта: 1.00
Емкость физического диска: 2003795968 байт
Емкость диска Windows: 2003173376 байт
Внутренние теги: 386N-9P3F
Файловая система: FAT
Относительное смещение: 31 КБ
Версия USB: 2.00
Заявленная мощность: 100 мА
ContMeas ID: 59D8- 01-06
Microsoft Windows XP SP2 x64


<- ВЕРНУТЬСЯ НАЗАД, К ДРУГИМ УТИЛИТАМ ДЛЯ ФЛЭШЕК

.

Flash Drive Information Extractor 8.5.0.590 — FlashBoot.ru

Бесплатная программа для получения информации о флешках.
Программа обладает определением модели USB-контроллера, модели и типа памяти для многих современных USB-флешек. Особенность в том, что эти данные определяются напрямую, а не по косвенным признакам типа VID / PID.
Во многих случаях сработает даже если отсутствует буква диска флешки (поврежденочный сектор или разрушена файловая система).
При помощи программы можно получить следующие данные:
модель контроллера
возможные варианты во флешке чипов памяти
тип установленной памяти
максимальный потребляемый флешкой ток
версия USB
полный физический объем диска
объем диска, сообщаемая операционная система
VID и PID
Запрос ID поставщика
Запросить идентификатор продукта
Запросить версию продукта
Версия контроллера
Flash ID (не для всех конфигураций)
Чип F / W (для некоторых контроллеров)
некоторые другие параметры, полезные для специалистов.
==============================================
Программа работает только с флешками и не реагирует на другие USB-устройства, такие как кардридеры (SD карты в любом оформлении), смартфоны, MP3-плееры, фотоаппараты и тому подобное. Иногда кардридеры оформляются в виде флешек (например, некоторые модели Verbatim).
В этих программах не определен никакой информации, или не определен тип контроллера и чип памяти.
Не определены также флешки, представленные в виде единственного CD-диска или фиксированного диска (фиксированный диск, HDD).
Рекомендуется запускать программу не раньше, чем через 20-30 секунд после того, как флешка вставлена ​​в порт USB, иначе флешка может быть не до конца инициализирована системой.
Не следует проводить одновременно с работой других программ низкоуровневого доступа к флешке, например, утилит производителей контроллеров. В этом случае данные будут применены. После работы с такими программами нужно обязательно извлечь флешку из USB-порта.
Иногда для определения требуется значительное время (до 30 секунд).
Если при определении параметров программа «зависает» (это иногда случается, если флешка неисправна), следует не пытаться закрыть программу, просто вынуть флешку из USB-разъема. Данные флешки после этого, как правило, определяются.
Рекомендуется наличие соединения с интернетом, в некоторых случаях программа может посылать данные флешки на наш веб-сервер для анализа.
Программа сохраняет свои служебные данные в раздел реестра Windows \ HKEY_CURRENT_USER \ Software \ AntSpec \ GetFlashInfo \.

2 изображения

  • Flash Drive Information Extractor
  • Flash Drive Information Extractor

.

USB Flash Disk Format Tool v3.2.0.79 — [USBDev.ru]


USB Flash Disk Format Tool — утилита для конечного пользователя, позволяющая управлять разделами, форматировать, создавать скрытые и запароленные разделы флэш-накопителей.

Если говорить об использовании данного инструмента, для восстановления флешек, то эффект от него крайне низок. С этим вопросом, рекомендую обратиться к более серьёзным инструментам, например, начните с URescue .

Утилита достаточно старая, потому что не обновлялась с 2010 года , что в свою очередь сказывается на совместимости с современными USB -решениями от ITE Tech . По контроллеру, примерно, следующее: USBest UT161 , UT162 , UT163 , UT165 , UT190 и ITE IT1167 , IT1168 , IT1169 .

Так как версий утилит очень много, то пришлось их разбить на этакие блоки, каждый из которых имеет поддержку различного списка моделей контроллеров.


СКАЧАТЬ \ СКАЧАТЬ

: UT161:
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v2.0.1.0 [FORMAT v2010.EXE] ; FORMAT_v2010.rar ; размер: 214 526 байт
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v2.0.1.0A [FORMAT_v2010A.EXE] ; FORMAT_v2010A.rar ; размер: 203 959 байт
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v2.1.0.2 [FORMAT v2102.EXE] ; FORMAT_v2102.rar ; размер: 213 671 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.3 [FORMAT v2103.EXE] ; FORMAT_v2103.rar ; размер: 213 957 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.3A [FORMAT v2103A.EXE] ; FORMAT_v2103A.rar ; размер: 215 243 байта
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.4 [FORMAT v2104.EXE] ; FORMAT_v2104.rar ; размер: 214 816 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.5 [FORMAT v2105.EXE] ; FORMAT_v2105.rar ; размер: 214 681 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.6 [FORMAT v2106.EXE] ; FORMAT_v2106.rar ; размер: 214 444 байта
USB Flash Disk Format Tool v2.1.0.6A [FORMAT v2106A.EXE] ; FORMAT_v2106A.rar ; размер: 216 418 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.0 [FORMAT v2110.EXE] ; FORMAT_v2110.rar ; размер: 219 270 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.0A [FORMAT v2110A.EXE] ; FORMAT_v2110A.rar ; размер: 220 233 байта
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.2 [FORMAT v2112.EXE] ; FORMAT_v2112.rar ; размер: 221 644 байта
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.2A [FORMAT v2112A.EXE] ; FORMAT_v2112A.rar ; размер: 221 904 байта
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.4A [FORMAT v2114A.EXE] ; FORMAT_v2114A.rar ; размер: 221 847 байт
USB Flash Disk Format Tool v2.1.1.9 [FORMAT v2119.EXE] ; FORMAT_v2119.rar ; размер: 222 336 байт

: UT161, UT163:
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.7 [FORMAT v3017.EXE] ; FORMAT_v3017.rar ; размер: 324 593 байта
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.7A [FORMAT v3017A.EXE] ; FORMAT_v3017A.rar ; размер: 327 073 байта
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.10 [FORMAT v30110.EXE] ; FORMAT_v30110.rar ; размер: 324 572 байта
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.10A [FORMAT v30110A.EXE] ; FORMAT_v30110A.rar ; размер: 328 517 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.11 [FORMAT v30111.EXE] ; FORMAT_v30111.rar ; размер: 324 718 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.12 [FORMAT v30112.EXE] ; FORMAT_v30112.rar ; размер: 323 531 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.12A [FORMAT v30112A.EXE] ; FORMAT_v30112A.rar ; размер: 326 928 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.13A [FORMAT v30113A.EXE] ; FORMAT_v30113A.rar ; размер: 431 895 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.1.14 [FORMAT v30114.EXE] ; FORMAT_v30114.rar ; размер: 433 129 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.2.0 [FORMAT v3020.EXE] ; FORMAT_v3020.rar ; размер: 474 070 байт
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v3.0.2.0A [FORMAT v3020A.EXE] ; FORMAT_v3020A.rar ; размер: 475047 байт

: UT161, UT163, UT165, UT190:
USB Flash Disk Format Tool v3.0.4.0 [FORMAT v3040.EXE] ; FORMAT_v3040.rar ; размер: 494 150 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.4.0A [FORMAT v3040A.EXE] ; FORMAT_v3040A.rar ; размер: 495 648 байт

: UT161, UT163, UT165:
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v3.0.6.0 [FORMAT v3060.EXE] ; FORMAT_v3060.rar ; размер: 498 035 байт
USB Flash Disk Format Tool v3.0.6.0A [FORMAT v3060A.EXE] ; FORMAT_v3060a.rar ; размер: 499 952 байта

: UT161, UT162, UT163, UT165, UT190:
Инструмент форматирования USB-флеш-диска v3.0.7.0A [FORMAT v3070A.EXE] ; FORMAT_v3070A.rar ; размер: 490 154 байта
USB Flash Disk Format Tool v3.0.9.0 [FORMAT v3090.EXE] ; FORMAT_v3090.rar ; размер: 770 563 байта
USB Flash Disk Format Tool v3.1.1.0 [FORMAT v3110.EXE] ; FORMAT_v3110.rar ; размер: 785538 байт

: UT161, UT162, UT163, UT165, UT190, IT1167, IT1168, IT1169:
USB Flash Disk Format Tool v3.2.0.79 [FORMAT v32079.EXE] ; FORMAT_v32079.rar ; размер: 958933 байта


РУКОВОДСТВО \ ИНСТРУКЦИИ

Несмотря на то, что руководств по использованию так много и все с разными названиями, суть у всех их абсолютная одинаковая. Так что можете взять, любую русскоязычную версию и курить мануал.

UT161 / 163 Утилита форматирования двух разделов CH v3.0.2.0 [FORMAT Utility_2 User Manual_CH_V3020.pdf] ; скачать ; размер: 762 770 байт
UT161 / 163 Утилита форматирования двух разделов CH v3.1 [FORMAT Utility_2 User Manual_CH_V31.pdf] ; скачать ; размер: 674 802 байта
UT161 / 163 Утилита форматирования двух разделов EN v3.1 [FORMAT Utility_2 User Manual_EN_V31.pdf] ; скачать ; размер: 517 128 байт

UT161 / 163 Утилита форматирования трех разделов CH v3.1 [FORMAT Utility_3 User Manual_CH_V31.pdf] ; скачать ; размер: 769 827 байт
UT161 / 163 Утилита форматирования трех разделов EN v3.1 [FORMAT Utility_3 User Manual_EN_V31.pdf] ; скачать ; размер: 618 657 байт

UT161 / 163/165 Утилита форматирования трех разделов v3.1 [FORMAT Utility_3 User Manual.doc] ; скачать ; размер: 680 980 байт

FORMAT User’s Manual (2004-12-24) EN [AP Manual_UT166 Normal_EN-2004-12-24.pdf] ; скачать ; size: 333 900 байт
FORMAT User’s Manual (2004-12-24) CH [AP Manual_UT166 Normal_CH-2004-12-24.pdf] ; скачать ; размер: 446670 байт

FORMAT Руководство пользователя EN [UserManual_En.pdf] ; скачать ; size: 580 120 байт
FORMAT Руководство пользователя FR [UserManual_Fre.pdf] ; скачать ; size: 1 010 683 байта
FORMAT User’s Manual DE [UserManual_Ger.pdf] ; скачать ; размер: 751 618 байт
FORMAT Руководство пользователя IT [UserManual_Ita.pdf] ; скачать ; size: 1 008 093 байта
FORMAT Руководство пользователя ES [UserManual_Spa.pdf] ; скачать ; размер: 1010708 байт

FORMAT User’s Manual v2 EN [UT168_166 UserGuide_for2_En.pdf] ; скачать ; размер: 722 666 байт
FORMAT User’s Manual v2 (2007-01-10) RU [UserGuide_for2_En.pdf] ; скачать ; размер: 270 599 байт

FORMAT User’s Manual v3 EN [UserGuide_for3_En.pdf] ; скачать ; size: 430 537 байт
FORMAT Руководство пользователя v3 CN [UserGuide_for3_Ch.pdf] ; скачать ; размер: 380 622 байта

Руководство пользователя утилиты форматирования и блокировки, версия 2.0 [UT_Format_Lock_Manual-v2.pdf] ; скачать ; размер: 92536 байтов

TDK Life on Record Slim Руководство пользователя [Slim_Flash_Drive.pdf] ; скачать ; размер: 826 450 байт
TDK Life on Record Flash Disk Руководство пользователя JP [flashdisk_manual.pdf] ; скачать ; размер: 228632 байта

Memoria USB Drive Руководство пользователя для Type2 REV.A [(Type2_EN) User_Guide_Memoria.pdf] ; скачать ; размер: 294 126 байт
Разделы диска и руководство по функциям безопасности [format_utility_guide.pdf] ; скачать ; размер: 175 044 байта
Программа шифрования карт памяти Wintel [Wintel muistitikun salausohjelma.pdf] ; скачать ; размер: 279 402 байта


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *